DE1521518B2

DE1521518B2 - Verfahren zur Herstellung von Schichten aus grauem Mangandioxid

Info

Publication number: DE1521518B2
Application number: DE1966ST025971
Authority: DE
Inventors: I. Dr. rer. nat. 8501 Fischbach; Punk H. 85OO Nürnberg Haselmann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1966-10-12
Filing date: 1966-10-12
Publication date: 1970-09-10
Also published as: NL152936B; NL6713770A; JPS5210840B1; DK118072B; SE331984B; NO120280B; CH483496A; BE704987A; DE1521518A1; LU54604A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur des Mangannitrats vorgenommen wird, muß mindestens

Herstellung von Schichten aus grauem Mangan- ' 60% relative- Feuchte enthalten. Sie kann jedoch bis

dioxid durch thermische Zersetzung von Mangannitrat. zu 100% betragen.

Es ist bereits bekannt, Schichten, aus Mangandioxid Durch das Verfahren gemäß der Erfindung können dadurch herzustellen, daß Mangannitrat thermisch 5 Schichten aus grauem Mangandioxid erzeugt werden, zersetzt wird. Das Mangannitrat wird hierbei meist in die sich besonders vorteilhaft zur Verwendung in Form einer wäßrigen Lösung verwendet, die auf die elektrischen Kondensatoren eignen, bei denen auf der zu beschichtende Unterlage durch Tauchen usw. dielektrischen Oxidschicht auf der Oberfläche eines aufgebracht wird. Durch Erhitzen wird anschließend Ventilmetallkörpers eine Mangandioxidschicht angeeine Zersetzung des Mangannitrats herbeigeführt. io ordnet ist. Im folgenden sei daher ein Ausführungs-Dabei wird das Mangannitrat zu Mangandioxid beispiel der Erfindung an Hand der Herstellung eines umgesetzt, und es Werden sowohl Wasser als auch solchen Kondensators, der auch als Festelektrolyt-Stickoxide (nitrose Gase) abgegeben. kondensator bezeichnet wird, erläutert.

Solche Mangandioxidschichten werden insbesondere Bekannte Festelektrolytkondensatoren haben eine infolge ihrer elektrischen Eigenschaften hergestellt. 15 Anode aus Ventilmetall, ζ. B. Tantal, die eine beliebige Unter anderem ist es bokannt, bei sogenannten elek- Form haben kann, beispielsweise die Form eines trischen Kondensatoren; mit festem Elektrolyten eine profilierten Metallkörpers, die Form einer Folie oder Schicht aus Mangandioxid auf der Oxidschicht anzu- die Form eines Sinterkörpers. Diese Anode wird durch ordnen, die auf einem sogenannten Ventilmetall anodische Behandlung formiert, d.h. iriit einer gebildet wurde. Als Ventilmetalle werden bekanntlich 20 dielektrischen Schicht, z. B. einer Oxidschicht, verMetalle bezeichnet, die sich leicht mit einer dielek- sehen. Im Falle der Verwendung eines Tantalsintertrisch hochwertigen und festhaftenden Oxidschicht aus körpers als Anode besteht der Formierelektrolyt z. B. dem gleichen Metall überziehen lassen. aus verdünnter Phosphorsäure und die dielektrische

Zu den gebräuchlichsten Ventilmetallen gehören Schicht aus Tantalpentoxid. Auf einer solchen dielek-

Aluminium, Tantal, Titan, Zirkon, Niob, Hafnium 25 trischen Schicht wird eine Mangandioxidschicht,

und Wolfram. häufig in mehreren Teilschichten, als Kathode erzeugt.

Schichten aus Mangandioxid finden aber auch sonst Dies geschieht durch thermische Zersetzung einer auf

in der Elektrotechnik Anwendung, z. B. bei Primär- die dielektrische Schicht, z. B. durch Tränken, auf-

elementen. gebrachten Mangan(II)-nitratlösung. Am besten wird

Bei diesen Anwendungsgebieten ist es erforderlich, 30 die Mangan(II)-nitratlösung entweder aus Mn(NO₃)₂ ·

das Mangandioxid in einer Form zu erhalten, die nicht 6 H₂O oder aus Mn(NO₃)₂ · 4 H₂O durch Verdünnen

nur vorteilhafte elektrische Eigenschaften, wie z. B. mit Wasser hergestellt. Die Dichte der verwendeten

niedrigen Widerstand, hat, sondern auch gute mecha- Mangan(II)-nitratlösung kann dabei zwischen 1,2 und

nische Eigenschaften, wie z. B. gute Haftfähigkeit auf 1,7 g/ml liegen. Die Zersetzung findet bei Temperaturen

der Unterlage. 35 zwischen 200 und 400⁰C statt. Der Tränkungs- und

Bei der Herstellung von Mangandioxid durch Zersetzungsvorgang kann zur Herstellung mehrerer thermische Zersetzung von Mangannitrat fällt das Teilschichten mehrmals wiederholt werden. Gegebenen-Mangandioxid in schwarzer, brauner oder grauer falls kann nach jeder Tränkung, aber vor der eigent-Form an. Während die Schichten aus der schwarzen liehen Zersetzung eine Trocknung, z. B. bei einer und braunen Form des Mangandioxids nicht gut auf 40 Temperatur von 130⁰C, vorgenommen werden. Ferner ihrer Unterlage haften und einen verhältnismäßig kann nach jeder thermischen Zersetzung eine Nachhohen und nicht gut reproduzierbaren elektrischen formierung der dielektrischen Schicht durchgeführt Widerstand haben, zeichnet sich die graue Form des werden. Die im vorstehenden erwähnten Verfahrens-Mangandioxids dadurch aus, daß mit ihm auf den schritte sind in der Kondensatortechnik allgemein verschiedensten Unterlagen wie Glas, Keramik, 45 bekannt.

Metall und Sinterkörpern reproduzierbar gut haftende Die Erfindung unterscheidet sich von den bekannten

und gut leitende Schichten erhalten werden. Es ist Verfahren zur Herstellung einer Mangandioxidschicht

jedoch bisher nicht gelungen, die graue Form des nun dadurch, daß die thermische Zersetzung in einer

Mangandioxids bei der thermischen Zersetzung von Atmosphäre mit mindestens. .60% relativer Feuchte

Mangannitrat reproduzierbar zu erhalten. 50 stattfindet. Hierdurch wird die Zersetzung des Man-

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Her- gan(II)-nitrates im Unterschied zu den bekannten Verstellung von Schichten aus Mangandioxid durch fahren in der Weise gesteuert, daß das Manganthermische Zersetzung von Mangannitrat vorgeschla- .... dioxid in Form einer.Schicht aus silbergrauen schuppigen, bei dem stets die graue, mechanisch und elektrisch gen Kristallen erhalten wird, die besonders gut haften vorteilhafte Form des Mängannitrats erhalten wird, ss'.und elektrisch leiten.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch Die weiteren Verfahrensschritte zur Herstellung eines gekennzeichnet, daß die Zersetzung des Mangan- Festelektrolytkondensators sind wiederum allgemein nitrats in einer Atmosphäre mit mindestens 60% bekannt. Sie bestehen darin, daß auf die Manganrelativer Feuchte vorgenommen wird. dioxidschicht eine Graphitschicht, z.B. durch Tau-

Durch den hohen Wasserdampfgehalt in der 60 chen in eine Graphitsuspension, und darauf eine Kon-Zersetzungsatmosphäre wird offenbar einerseits die taktschicht, z. B. aus L'eitsilber, aufgebrächt wird.
Entwicklung der nitrosen Gase und andererseits die Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Herstellung Verdunstung des Kristallwassers verlangsamt. Es von Mangandioxidschichten für Festelektrolytkondenwird auf diese Weise die Zersetzung des Mangannitrats satoren beschränkt. Ihre Anwendung empfiehlt sich so gesteuert, daß das Mangandioxid in Form einer 65 immer dann, wenn es um die Erzeugung von elektrisch Schicht aus silbergrauen schuppigen Kristallen er- gut leitenden und besonders haftfähigen Manganhalten wird. dioxidschichten auf einer Unterlage, wie z. B. Glas,

Die Atmosphäre, in der die thermische Zersetzung Keramik oder Metalle, geht.

Claims

3 4 Patentansprüche: Setzung in einer Atmosphäre mit mindestens 60% relativer Feuchte vorgenommen wird.

1. Verfahren zur Herstellung von Schichten aus

2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1

grauem Mangandioxid durch thermische Zer- zur Herstellung von Mangandioxidschichten auf

Setzung von Mangannitrat, dadurch ge- 5 der dielektrischen Oxidschicht von Ventilmetall-

kenn zeichnet, daß die thermische Zer- körpern für elektrische Kondensatoren.